JP2002341943A - Method for inputting positional data of servo motor into motion controller and device for carrying out the same method - Google Patents
Method for inputting positional data of servo motor into motion controller and device for carrying out the same methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する分野】本発明は、サーボモータの位置デ
ータをモーションコントローラへ入力する方法に関し、
およびこの方法を実施してモーションコントロールを行
うモーションコントロール装置に関する。The present invention relates to a method for inputting position data of a servomotor to a motion controller.
Also, the present invention relates to a motion control device that performs motion control by performing the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、モーションコントロールの分野に
おいて位置決め精度の向上が要求されており、エンコー
ダの分解能も益々向上している。エンコーダの分解能の
向上と共に、サーボドライバから一定周期で送られてく
るデータ送信指令に対し、位置データをシリアルデータ
として返信するシリアルエンコーダの使用が増加してい
る。2. Description of the Related Art In recent years, in the field of motion control, an improvement in positioning accuracy has been demanded, and the resolution of an encoder has been increasingly improved. With the improvement of the resolution of the encoder, the use of a serial encoder that returns position data as serial data in response to a data transmission command sent from a servo driver at a constant cycle is increasing.
【０００３】図４は、モーションコントローラ４１、サ
ーボドライバ４２、サーボモータ３、エンコーダ４で成
るモーションコントロール装置の従来例の構成を示すブ
ロック図である。エンコーダ４によって生成されたサー
ボモータ３の位置データは、エンコーダ４からサーボド
ライバ４２へ所定の通信周期のシリアルデータ伝送方式
で送られる。しかし、サーボドライバ４２と非同期で動
作している上位のモーションコントローラ４１は、シリ
アルエンコーダ４から出力されるシリアル位置データを
直接入力できないので、シリアル位置データは、サーボ
ドライバ４２内のパルス変換器４３にてパルス列に変換
され、モーションコントローラ４１はそのパルス列を入
力している。モーションコントローラ４１はパルス数を
計数するカウンタ４４を備え、入力パルス数をカウンタ
４４でカウントすることによって、モータ位置を算出し
ている。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional motion control device including a motion controller 41, a servo driver 42, a servomotor 3, and an encoder 4. The position data of the servo motor 3 generated by the encoder 4 is sent from the encoder 4 to the servo driver 42 by a serial data transmission method with a predetermined communication cycle. However, since the higher-order motion controller 41 operating asynchronously with the servo driver 42 cannot directly input the serial position data output from the serial encoder 4, the serial position data is transmitted to the pulse converter 43 in the servo driver 42. The motion controller 41 inputs the pulse train. The motion controller 41 includes a counter 44 that counts the number of pulses, and calculates the motor position by counting the number of input pulses with the counter 44.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、シリアルエ
ンコーダ４の分解能はパルス列で換算して数十ＭＨｚ以
上であるのに対し、実際に計数されるパルス列の最大繰
り返し周波数は、カウンタ４４の動作速度や耐ノイズ性
ののために、実用的には数ＭＨｚ程度である。そのた
め、パルス変換器においてパルス送信速度を所定の比率
で落として、パルス列を出力している。その結果、その
パルス列を計数して得られたモータの位置情報の分解能
（パルス１個当たりの回転角度の逆数）は低下する。However, while the resolution of the serial encoder 4 is several tens MHz or more in terms of a pulse train, the maximum repetition frequency of the pulse train to be actually counted depends on the operating speed of the counter 44 and the like. For practical use, the frequency is practically several MHz. For this reason, the pulse converter outputs a pulse train by reducing the pulse transmission speed at a predetermined ratio. As a result, the resolution (the reciprocal of the rotation angle per pulse) of the position information of the motor obtained by counting the pulse train decreases.
【０００５】本発明の目的は、サーボドライバと非同期
に動作しているモーションコントローラであっても、分
解能を落とさずにモータの位置データを得ることができ
る方法を提供し、併せてその方法を実施する装置を提供
することにある。An object of the present invention is to provide a method for obtaining position data of a motor without lowering the resolution even in a motion controller operating asynchronously with a servo driver, and to implement the method. It is an object of the present invention to provide an apparatus for performing the above.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のモーションコントローラへの位置データ
入力方法は、サーボモータの回転位置を検出するシリア
ルエンコーダから所定の通信周期で送信されるシリアル
位置データをモーションコントローラに直接とりこみ、
モーションコントローラのスキャン開始時刻と、シリア
ル位置データの入力開始時刻との間の時間Ｔを測定し、
モーションコントローラの当該スキャン開始時刻に関し
て最近の過去にモーションコントローラが入力した複数
のシリアル位置データに基づいて前記時間Ｔから、当該
スキャン開始時刻におけるシリアル位置データ値を推定
する。In order to achieve the above object, a method for inputting position data to a motion controller according to the present invention is provided in which a serial encoder for detecting a rotational position of a servomotor is transmitted at a predetermined communication cycle. Import serial position data directly into the motion controller,
The time T between the scan start time of the motion controller and the input start time of the serial position data is measured,
A serial position data value at the scan start time is estimated from the time T based on a plurality of serial position data input by the motion controller in the past in the past regarding the scan start time of the motion controller.
【０００７】このように、モーションコントローラは、
最近のシリアル位置データによって、スキャン開始時刻
におけるサーボモータの位置を推定して、その推定され
た位置データによって制御を実行するので、モーション
コントローラのスキャン開始タイミングとシリアルエン
コーダからのシリアル位置データの送信タイミングとが
同期していなくても、正しい位置データでスキャンを実
行することができる。Thus, the motion controller is:
Based on the latest serial position data, the position of the servo motor at the scan start time is estimated, and the control is executed based on the estimated position data. Therefore, the scan start timing of the motion controller and the transmission timing of the serial position data from the serial encoder It is possible to execute a scan with the correct position data even if is not synchronized.
【０００８】位置データの推定値は、当該スキャン開始
時刻に関して最近の過去に入力した複数個のシリアル位
置データの値を、補間法によって外挿して算出すること
が望ましい。It is desirable that the estimated value of the position data is calculated by extrapolating by an interpolation method the values of a plurality of serial position data that have been input in the past most recent with respect to the scan start time.
【０００９】最も簡単な外挿法は、１次の補間多項式に
よる方法である。この場合には、スキャン開始時刻ｔM
における位置データの推定値Ｐ（ｔM）の計算に、最近
の２個の位置データで充分である。１次の補間多項式は
次のようになる。 Ｐ（ｔM）＝Ｐ（ｍ）＋｛Ｐ（ｍ）−Ｐ（ｍ−１）｝＊
（Ｔ／Ｔｅｎ） ここで、シリアル位置データがモーションコントローラ
に入力した時刻をｊ、当該スキャン開始時刻ｔMに関し
て最近のシリアル位置データの入力時刻をｍ、モーショ
ンコントローラが時刻ｊにおいて入力したシリアル位置
データをＰ（ｊ）、モーションコントローラのスキャン
開始時刻と、該スキャン開始時刻に関して最近のシリア
ル位置データの入力開始時刻との間の時間Ｔとする。The simplest extrapolation method is a method using a first-order interpolation polynomial. In this case, the scan start time t M
, The last two position data are sufficient for calculating the position data estimate P (t M ). The first-order interpolation polynomial is as follows. P (t M) = P ( m) + {P (m) -P (m-1)} *
(T / Ten) Here, the time when the serial position data is input to the motion controller is j, the input time of the serial position data that is recent with respect to the scan start time t M is m, and the serial position data input at time j by the motion controller is , P (j), the time T between the scan start time of the motion controller and the input start time of the latest serial position data with respect to the scan start time.
【００１０】本発明のサーボモータのモーションコント
ロール装置は、サーボモータを駆動するサーボドライバ
と、サーボドライバから出力される位置データ送信指令
に応答してサーボモータのシリアル位置データを所定の
通信周期でサーボドライバに送出するシリアルエンコー
ダと、上位指令装置から与えられるプログラムを所定周
期で１ブロックづつスキャンして前記サーボドライバを
制御するモーションコントローラを有し、さらに、シリ
アルエンコーダとモーションコントローラとを接続する
シリアル伝送路と、モーションコントローラに内蔵さ
れ、モーションコントローラのスキャン開始時刻と、シ
リアル位置データの入力開始時刻との間の時間Ｔを測定
する時間計測装置を有する。According to the motion control apparatus for a servo motor of the present invention, a servo driver for driving a servo motor and a servo motor serial position data in a predetermined communication cycle in response to a position data transmission command output from the servo driver. A serial encoder for sending to the driver, a motion controller for controlling the servo driver by scanning a program given from a higher-level command device one block at a time, and a serial transmission for connecting the serial encoder and the motion controller And a time measuring device built in the motion controller and measuring a time T between a scan start time of the motion controller and an input start time of serial position data.
【００１１】この装置においては、モーションコントロ
ーラは、次の動作をする。前記シリアル伝送路を介して
シリアルエンコーダから送信されるシリアル位置データ
を直接とりこみ、前記時間計測装置によってモーション
コントローラのスキャン開始時刻と、シリアル位置デー
タの入力開始時刻との間の時間Ｔを測定し、当該スキャ
ン開始時刻に関して最近の過去にモーションコントロー
ラが入力した複数のシリアル位置データに基づいて前記
時間Ｔから、当該スキャン開始時刻におけるサーボモー
タの位置データ値を推定する。In this device, the motion controller performs the following operation. Directly capture the serial position data transmitted from the serial encoder via the serial transmission path, the time measurement device measures the time T between the scan start time of the motion controller and the input start time of the serial position data, The position data value of the servo motor at the scan start time is estimated from the time T based on a plurality of serial position data input by the motion controller in the past in the past with respect to the scan start time.
【００１２】本発明のサーボモータのモーションコント
ロール装置のモーションコントローラが上記のようにサ
ーボモータの位置データを入力するために、サーボモー
タの位置データを入力する処理を実行する手順が記述さ
れているプログラムが当該装置に保持されている。A program describing a procedure for executing a process of inputting position data of a servomotor for the motion controller of the motion control apparatus for a servomotor of the present invention to input the position data of the servomotor as described above. Is held in the device.
【００１３】このプログラムには、モーションコントロ
ーラに、次の処理を実行させる手順が記述されている。
すなわち、シリアル伝送路を介してシリアルエンコーダ
から送信されるシリアル位置データを直接とりこみ、時
間計測装置によってモーションコントローラのスキャン
開始時刻と、シリアル位置データの入力開始時刻との間
の時間Ｔを測定し、当該スキャン開始時刻に関して最近
の過去にモーションコントローラが入力した複数のシリ
アル位置データに基づいて前記時間Ｔから、当該スキャ
ン開始時刻におけるサーボモータの位置データ値を推定
する。This program describes a procedure for causing the motion controller to execute the following processing.
That is, the serial position data directly transmitted from the serial encoder via the serial transmission path is directly taken in, and the time measuring device measures the time T between the scan start time of the motion controller and the input start time of the serial position data, The position data value of the servo motor at the scan start time is estimated from the time T based on a plurality of serial position data input by the motion controller in the past in the past with respect to the scan start time.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】図１は、本発明のサーボモータの
位置データをモーションコントローラへ入力する方法を
適用するモーションコントロール装置の一実施形態のブ
ロック図である。図２は、このモーションコントロール
装置の動作を説明するタイミング図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a motion control apparatus to which a method for inputting position data of a servo motor to a motion controller according to the present invention is applied. FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the motion control device.
【００１５】本実施形態のモーションコントロール装置
は、モーションコントローラ１、サーボドライバ２、サ
ーボモータ３、シリアルエンコーダ４を備えている。シ
リアルエンコーダ４とサーボドライバ２およびモーショ
ンコントローラ１とはそれぞれシリアル通信線Ｓ１、Ｓ
２で接続されている。The motion control device of the present embodiment includes a motion controller 1, a servo driver 2, a servo motor 3, and a serial encoder 4. The serial encoder 4 and the servo driver 2 and the motion controller 1 are connected to serial communication lines S1 and S1, respectively.
2 connected.
【００１６】通信線Ｓ１によって、サーボドライバ２か
ら一定の通信周期Ｔｅｎでシリアルエンコーダ４に送信
される指令Ｃ（Ｎ）に対し、シリアルエンコーダ４は、
位置データやアラーム情報Ｐ（Ｎ）をシリアルデータと
して出力する。ここで、Ｎは、時間を通信周期Ｔｅｎを
単位として計測した整数値である。モーションコントロ
ーラ１は、サーボドライバ２からの指令Ｃ（Ｎ）とシリ
アルエンコーダからの応答Ｐ（Ｎ）を信号線Ｓ２を介し
てモニタし、シリアルエンコーダからのシリアル位置デ
ータＰ（Ｎ）を入力するとともに、シリアル位置データ
Ｐ（Ｎ）の入力開始時刻（以下、入力点と記す）とスキ
ャン開始時刻（以下、スキャン開始点と記す）との間の
時間Ｔを時間計測回路５にて測定する。In response to a command C (N) transmitted from the servo driver 2 to the serial encoder 4 at a constant communication cycle Ten via the communication line S1, the serial encoder 4
The position data and the alarm information P (N) are output as serial data. Here, N is an integer value obtained by measuring time in units of the communication cycle Ten. The motion controller 1 monitors a command C (N) from the servo driver 2 and a response P (N) from the serial encoder via a signal line S2, and inputs serial position data P (N) from the serial encoder. The time measurement circuit 5 measures the time T between the input start time of the serial position data P (N) (hereinafter, referred to as an input point) and the scan start time (hereinafter, referred to as a scan start point).
【００１７】図２において、サーボドライバからの指令
周期をＴｅｎとする。したがって、シリアルデータの入
力点の周期もＴｅｎである。シリアルエンコーダ４は、
サーボドライバ２から、データの送信を要求する指令
（シリアル信号、以下、送信指令と記す）を受け取る
と、シリアル位置データ信号を送信する。シリアル位置
データは、サーボドライブ２に入力されると共に、モー
ションコントローラ１によって受信される。In FIG. 2, the command cycle from the servo driver is Ten. Therefore, the cycle of the input point of the serial data is also Ten. The serial encoder 4
When receiving a command for requesting data transmission (serial signal, hereinafter referred to as a transmission command) from the servo driver 2, it transmits a serial position data signal. The serial position data is input to the servo drive 2 and received by the motion controller 1.
【００１８】従って、モーションコントローラ１は、図
２に示されているタイミングで、送信指令Ｃ（Ｎ）とシ
リアル位置データ信号Ｐ（Ｎ）を受信する。モーション
コントローラ１は、現時刻に関して最近の過去の位置デ
ータに基づいて、上位装置（シーケンサ）から受け取っ
たプログラムブロックを実行する（スキャンする）。し
かし、前記したように、モーションコントローラ１は、
サーボドライバ２に対して非同期でスキャンを行うの
で、例えば、モーションコントローラ１が第Ｍブロック
のプログラムのスキャン（第Ｍスキャン）を開始するタ
イミングｔMは、シリアル位置データの入力点と同期し
ない。なお、図において、位置データＰ（Ｎ＋２）は、
時刻ｔMでは、現在入力中であるので、モーションコン
トローラ１は、時刻ｔMでは位置データＰ（Ｎ＋２）を
認識することができない。Therefore, the motion controller 1 receives the transmission command C (N) and the serial position data signal P (N) at the timing shown in FIG. The motion controller 1 executes (scans) a program block received from a higher-level device (sequencer) based on recent past position data with respect to the current time. However, as described above, the motion controller 1
Since the scan is performed asynchronously with respect to the servo driver 2, for example, the timing t M at which the motion controller 1 starts scanning the program of the Mth block (Mth scan) is not synchronized with the input point of the serial position data. In the figure, the position data P (N + 2) is
At time t M , since the input is currently being performed, the motion controller 1 cannot recognize the position data P (N + 2) at time t M.
【００１９】本実施形態においては、時刻ｔMにおける
サーボモータの位置情報ＰMを、時刻ｔMに隣接した過去
における複数の位置データから、補間法による外挿（補
外法）によって推定する。補間法は周知技術であるの
で、ここでは、最も簡単な１次補間（線形補間）の実施
例について説明する。In the present embodiment, the positional information P M of the servo motor at time t M, a plurality of position data in the past adjacent time t M, estimated by extrapolation (extrapolation) by interpolation. Since the interpolation method is a well-known technique, an example of the simplest linear interpolation (linear interpolation) will be described here.
【００２０】シリアルエンコーダからの最近の位置デー
タをＰ（Ｎ＋１）、前回（１通信周期前）の位置データ
をＰ（Ｎ）とし、シリアルエンコーダからの最近のデー
タＰ（Ｎ＋１）の入力開始時刻（Ｎ＋１）*Ｔｅｎとス
キャン開始点ｔMとの間の時間Ｔを時間計測回路５が測
定すると、Ｍ番目のスキャン開始点ｔMにおけるモータ
位置ＰMは、次の１次補間多項式によって算出すること
ができる。 ＰM＝Ｐ（Ｎ＋１）＋｛（Ｐ（Ｎ＋１）−Ｐ（Ｎ））｝
＊（Ｔ／Ｔｅｎ） モーションコントローラは、このようにして算出された
ＰMを、Ｍ番目のスキャン開始点ｔMにおけるモータ位置
と推定する。Let P (N + 1) be the most recent position data from the serial encoder and P (N) be the last (one communication cycle earlier) position data, and start inputting the most recent data P (N + 1) from the serial encoder ( N + 1) * Ten and the time measuring circuit 5 the time T between the scan start point t M measures, the motor position P M of the M-th scan starting point t M shall be calculated by the following linear interpolation polynomial Can be. P M = P (N + 1) + {(P (N + 1) −P (N))}
* (T / Ten) motion controller, thus the P M that is calculated to estimate the motor position in M th scan starting point t M.
【００２１】図３は、モーションコントローラ１が前掲
の線形補間法による外挿によってスキャン開始点におけ
るサーボモータ３の位置データ値を推定する処理の流れ
を示すフロー図である。このフロー図は、第Ｍスキャン
の開始点における位置データの推定処理の流れ図であ
る。FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing in which the motion controller 1 estimates the position data value of the servomotor 3 at the scan start point by extrapolation by the linear interpolation method described above. This flowchart is a flowchart of the process of estimating the position data at the start point of the M-th scan.
【００２２】モーションコントローラは、信号線Ｓ２を
介してシリアルエンコーダ４からシリアル位置データを
取り込む（ステップＳ１）。これらの位置データのう
ち、第Ｍスキャンの開始点ｔMに最も近い過去のシリア
ル位置データをＰ（Ｍ）とし、その１通信周期前のシリ
アル位置データをＰ（Ｍ−１）とする。この実施例は線
形補間であるから、最近の２個の位置データ値が分かれ
ば充分である。ｎ次の補間（ｎ次補間多項式による補
間）の場合には、最近のｎ＋１個のシリアル位置データ
を取り込む。The motion controller fetches serial position data from the serial encoder 4 via the signal line S2 (step S1). Of these position data, the past serial position data closest to the start point t M of the M-th scan is P (M), and the serial position data one communication cycle before that is P (M−1). Since this embodiment is a linear interpolation, it is sufficient to know the last two position data values. In the case of n-order interpolation (interpolation using an n-th interpolation polynomial), the latest n + 1 serial position data is fetched.
【００２３】次ぎに、時間計測装置５によって、モーシ
ョンコントローラのスキャン開始点ｔMと、最近のシリ
アル位置データの入力開始点Ｍとの間の時間Ｔを測定す
る（ステップＳ２）。Next, the time T between the scan start point t M of the motion controller and the input start point M of the latest serial position data is measured by the time measuring device 5 (step S2).
【００２４】次ぎに、補間多項式の演算アルゴリズムを
用いてスキャン開始点ｔMにおける位置データＰ（ｔM）
を演算する。本実施例においては、線形補間であるの
で、位置データＰ（ｔM）は、図３のような式になるけ
れど、一般的には、ニュートンの補間公式で表される式
になる。モーションコントローラ１はこのようにして求
められた位置データＰ（ｔM）をスキャン開始点ｔMにお
けるサーボモータの位置データであると見なし（ステッ
プＳ４）、当該プログラムブロックのスキャンを実行す
る。Next, the position data P (t M ) at the scan start point t M is calculated by using an interpolation polynomial calculation algorithm.
Is calculated. In the present embodiment, since the linear interpolation is used, the position data P (t M ) is represented by an equation as shown in FIG. 3, but is generally represented by Newton's interpolation formula. The motion controller 1 regards the position data P (t M ) thus obtained as the position data of the servo motor at the scan start point t M (step S4), and executes the scan of the program block.
【００２５】モーションコントローラ１は、上記のよう
な処理を行うために、各処理を実行する手順を記述した
プログラムを蓄積している。そのプログラムは、次の手
順を含んでいる。シリアル伝送路を介してシリアルエン
コーダから送信されるシリアル位置データを直接とりこ
み、時間計測装置によってモーションコントローラのス
キャン開始時刻と、シリアル位置データの入力開始時刻
との間の時間Ｔを測定し、当該スキャン開始時刻に関し
て最近の過去にモーションコントローラが入力した複数
のシリアル位置データに基づいて前記時間Ｔから、当該
スキャン開始時刻におけるサーボモータの位置データ値
を推定する。The motion controller 1 stores a program describing a procedure for executing each process in order to perform the above-described processes. The program includes the following procedure. The serial position data transmitted from the serial encoder is directly taken in via the serial transmission line, and the time measuring device measures the time T between the scan start time of the motion controller and the input start time of the serial position data, and performs the scan. The position data value of the servo motor at the scan start time is estimated from the time T based on a plurality of serial position data input by the motion controller in the past in the past with respect to the start time.
【００２６】最後に、以上の実施形態においては、スキ
ャン開始時刻におけるサーボモータの位置データ値を推
定する方法として補間法を記述したけれど、この位置デ
ータ推定方法としては、モーションコントローラが行う
制御の内容によって種々の方法がある。Finally, in the above embodiment, the interpolation method is described as a method of estimating the position data value of the servo motor at the scan start time. However, this position data estimating method includes the contents of the control performed by the motion controller. There are various methods.
【００２７】例えば、過去の複数の位置データの線形結
合を用いて線形予測法を用いることができる。そして、
過去の最後の位置データと、線形予測法で予測された未
来の最初の位置データから内挿によって現在の位置デー
タを推定することもできる。For example, a linear prediction method can be used using a linear combination of a plurality of past position data. And
The current position data can also be estimated by interpolation from the last position data in the past and the first position data in the future predicted by the linear prediction method.
【００２８】また、補間法を用いる場合においても、補
間多項式の次数をどのようにとるかについても、種々の
選択がある。Even when the interpolation method is used, there are various choices as to how to take the order of the interpolation polynomial.
【００２９】必要な位置データを推定する方法は、正確
な位置データが得られることができればよいということ
にはならない。補間法にしても、線形予測法にしても、
サンプルを多数使用すればそれだけ正確な推定値または
予測値が得られるけれど、使用サンプル数が多くなる
と、モーションコントローラの負荷が増大するからであ
る。モーションコントローラに要求されている制御の内
容と、位置データに要求される精度と、モーションコン
トローラに課せられる負荷を考慮した上で、どの方法を
採用するかが決定されるのは勿論である。The method of estimating necessary position data does not necessarily mean that accurate position data can be obtained. Regardless of the interpolation method or the linear prediction method,
The more samples used, the more accurate estimates or predictions can be obtained, but the larger the number of samples used, the greater the load on the motion controller. It is a matter of course that which method is to be adopted in consideration of the contents of control required of the motion controller, the accuracy required of the position data, and the load imposed on the motion controller.
【００３０】[0030]
【発明の効果】モーションコントローラのスキャンがエ
ンコーダからの位置データの送信タイミングに非同期で
行われても、シリアルエンコーダの位置データをモーシ
ョンコントローラに直接入力して、モーションコントロ
ーラに最近入力した複数の位置データに基づいてスキャ
ン開始点における位置データの値を推定することによ
り、サーボモータの位置データを、精度を落とすことな
く、モーションコントローラに入力することができる。
その結果、サーボモータの位置決め精度を向上させるこ
とができる。According to the present invention, even if the scanning of the motion controller is performed asynchronously with the transmission timing of the position data from the encoder, the position data of the serial encoder is directly input to the motion controller, and the plurality of position data recently input to the motion controller are input. By estimating the value of the position data at the scan start point based on the above, it is possible to input the position data of the servo motor to the motion controller without lowering the accuracy.
As a result, the positioning accuracy of the servomotor can be improved.
【図１】本発明のサーボモータの位置データをモーショ
ンコントローラへ入力する方法を適用するモーションコ
ントロール装置の一実施形態のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a motion control device to which a method for inputting position data of a servo motor to a motion controller according to the present invention is applied.
【図２】図１のモーションコントロール装置の動作を説
明するタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the motion control device of FIG. 1;
【図３】モーションコントローラ１が線形補間法による
外挿によってスキャン開始点におけるサーボモータの位
置データ値を推定する処理の流れを示すフロー図であ
る。FIG. 3 is a flowchart showing a flow of processing in which the motion controller 1 estimates a position data value of a servomotor at a scan start point by extrapolation by a linear interpolation method.
【図４】モーションコントロール装置の従来例の構成を
示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional example of a motion control device.
１、４１ モーションコントローラ ２、４２ サーボドライバ ３ サーボモータ ４ シリアルエンコーダ ５ 時間計測装置 ４３ パルス変換器 ４４ カウンタ 1, 41 motion controller 2, 42 servo driver 3 servo motor 4 serial encoder 5 time measuring device 43 pulse converter 44 counter
Claims (5)
を所定周期で１ブロックづつスキャンするモーションコ
ントローラに、サーボモータの位置データを入力する方
法において、 前記サーボモータの回転位置を検出するシリアルエンコ
ーダから所定の通信周期で送信されるシリアル位置デー
タをモーションコントローラに直接とりこみ、 モーションコントローラのスキャン開始時刻と、シリア
ル位置データの入力開始時刻との間の時間Ｔを測定し、 モーションコントローラの当該スキャン開始時刻に関し
て最近の過去にモーションコントローラが入力した複数
のシリアル位置データに基づいて前記時間Ｔから、当該
スキャン開始時刻におけるシリアル位置データ値を推定
するサーボモータの位置データをモーションコントロー
ラへ入力する方法。1. A method of inputting position data of a servo motor to a motion controller which scans a program given from a higher-order command device one block at a time at a predetermined cycle, comprising the steps of: The serial position data transmitted in the communication cycle is directly taken into the motion controller, and the time T between the scan start time of the motion controller and the input start time of the serial position data is measured. The position data of the servomotor for estimating the serial position data value at the scan start time from the time T based on the plurality of serial position data input by the motion controller in the past is input to the motion controller. Method.
ン開始時刻に関して最近の過去に入力した複数個のシリ
アル位置データの値を、補間法によって外挿して算出す
る請求項１に記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein the estimated value of the position data is calculated by extrapolating, by an interpolation method, values of a plurality of serial position data input in the past in the past with respect to the scan start time.
ローラに入力した時刻をｊ、当該スキャン開始時刻ｔM
に関して最近のシリアル位置データの入力時刻をｍ、モ
ーションコントローラが時刻ｊにおいて入力したシリア
ル位置データをＰ（ｊ）、前記通信周期をＴｅｎ、モー
ションコントローラのスキャン開始時刻と、該スキャン
開始時刻に関して最近のシリアル位置データの入力開始
時刻との間の時間Ｔとするとき、当該スキャン開始時刻
ｔMにおける位置データの推定値Ｐ（ｔM）を次式 Ｐ（ｔM）＝Ｐ（ｍ）＋｛Ｐ（ｍ）−Ｐ（ｍ−１）｝＊
（Ｔ／Ｔｅｎ） に従って算出する請求項２に記載の方法。3. The time when the serial position data is input to the motion controller is j, and the scan start time t M is
M, the serial position data input by the motion controller at time j is P (j), the communication cycle is Ten, the scan start time of the motion controller, and the latest serial start data with respect to the scan start time. Assuming a time T between the input start time of the serial position data and an estimated value P (t M ) of the position data at the scan start time t M , the following equation P (t M ) = P (m) + ｛P (M) -P (m-1)｝ *
The method according to claim 2, wherein the value is calculated according to (T / Ten).
と、サーボドライバから出力される位置データ送信指令
に応答してサーボモータのシリアル位置データを所定の
通信周期でサーボドライバに送出するシリアルエンコー
ダと、上位指令装置から与えられるプログラムを所定周
期で１ブロックづつスキャンして前記サーボドライバを
制御するモーションコントローラを有するサーボモータ
のモーションコントロール装置において、 前記シリアルエンコーダと前記モーションコントローラ
とを接続するシリアル伝送路と、 前記モーションコントローラに内蔵され、モーションコ
ントローラのスキャン開始時刻と、シリアル位置データ
の入力開始時刻との間の時間Ｔを測定する時間計測装置
を有し、 前記モーションコントローラは、 前記シリアル伝送路を介してシリアルエンコーダから送
信されるシリアル位置データを直接とりこみ、前記時間
計測装置によってモーションコントローラのスキャン開
始時刻と、シリアル位置データの入力開始時刻との間の
時間Ｔを測定し、当該スキャン開始時刻に関して最近の
過去にモーションコントローラが入力した複数のシリア
ル位置データに基づいて前記時間Ｔから、当該スキャン
開始時刻におけるサーボモータの位置データ値を推定す
ることを特徴とするサーボモータのモーションコントロ
ール装置。4. A servo driver for driving a servo motor, a serial encoder for transmitting serial position data of the servo motor to the servo driver at a predetermined communication cycle in response to a position data transmission command output from the servo driver, A motion control device for a servo motor having a motion controller that controls the servo driver by scanning a program given from a command device block by block at a predetermined cycle, comprising: a serial transmission line connecting the serial encoder and the motion controller; A time measuring device built in the motion controller for measuring a time T between a scan start time of the motion controller and an input start time of serial position data, wherein the motion controller comprises: The serial position data transmitted from the serial encoder is directly taken in via the transmission line, and the time measuring device measures the time T between the scan start time of the motion controller and the input start time of the serial position data. A motion control of the servomotor, wherein a position data value of the servomotor at the scan start time is estimated from the time T based on a plurality of serial position data inputted by the motion controller in the past in the past with respect to the scan start time. apparatus.
と、時間計測装置を内蔵していて上位指令装置から与え
られるプログラムを所定周期で１ブロックづつスキャン
して前記サーボドライバを制御するモーションコントロ
ーラと、サーボドライバから出力される位置データ送信
指令に応答してサーボモータのシリアル位置データを所
定の通信周期で前記モーションコントローラとサーボド
ライバに送出するシリアルエンコーダとを有する、サー
ボモータのモーションコントロール装置の、前記モーシ
ョンコントローラがサーボモータの位置データを入力す
るために実行する手順が記述されているプログラムであ
って、前記プログラムは、前記モーションコントローラ
に、前記シリアル伝送路を介してシリアルエンコーダか
ら送信されるシリアル位置データを直接とりこみ、前記
時間計測装置によってモーションコントローラのスキャ
ン開始時刻と、シリアル位置データの入力開始時刻との
間の時間Ｔを測定し、当該スキャン開始時刻に関して最
近の過去にモーションコントローラが入力した複数のシ
リアル位置データに基づいて前記時間Ｔから、当該スキ
ャン開始時刻におけるサーボモータの位置データ値を推
定する処理を実行させる手順が記載されていることを特
徴とするプログラム。5. A servo driver for driving a servo motor, a motion controller which has a built-in time measuring device, scans a program provided from a higher-order command device block by block at a predetermined period, and controls the servo driver; A motion controller and a serial encoder for transmitting serial position data of the servo motor to the servo driver in a predetermined communication cycle in response to a position data transmission command output from the driver; A program describing a procedure to be executed by a controller to input position data of a servomotor, wherein the program is a program transmitted to the motion controller from a serial encoder transmitted from a serial encoder via the serial transmission path. The time T between the scan start time of the motion controller and the input start time of the serial position data is measured by the time measurement device, and the motion controller inputs the latest in the past with respect to the scan start time. A program for executing a process of estimating a position data value of a servo motor at the scan start time from the time T based on a plurality of serial position data described above.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149362A JP2002341943A (en) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | Method for inputting positional data of servo motor into motion controller and device for carrying out the same method |
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